2. 双曲型方程的黎曼方法
考虑拉普拉斯双曲型方程
[古沙问题的特征线法] 古沙问题是
设a(x,y),b(x,y),c(x,y),f(x,y)为连续函数;连续可微且,令
则古沙问题化为下面积分方程组的求解问题
图14.6 |
它可用逐次逼近法求解,显然x=x0,y=y0为拉普拉斯双曲型方程的特征线,所以此法也称为特征线法.
[广义柯西问题的黎曼方法] 广义柯西问题是
设a(x,y),b(x,y),c(x,y), 1(x)及(x)为连续可微函数,且'(x)≠0,而f(x,y)及2(x)为连续函数.
设M(x0,y0)不是y=(x)上的点,过点M作特征线x=x0,y=y0交y=(x)于P及Q,记曲边三角形PMQ为D(图14.6),在D上用格林公式(本节,四)得
设v(x,y;x0,y0)为下面古沙问题的解:
那末广义柯西问题解的黎曼公式为
式中v(x,y;x0,y0)称为黎曼函数,这个方法称为黎曼方法.
一般可用特征线法求黎曼函数.但对常系数偏微分方程
(c为常数)
也可用下法求黎曼函数.设v=v(z),,则方程化为贝塞耳方程
黎曼函数就是满足此贝塞耳方程及条件v(0)=1的零阶贝塞耳函数,
对常系数的拉普拉斯双曲型方程通过变换可化为
的形式,它的黎曼函数就是上式.